الثورة الصناعية الرابعة تتجسد واقعًا ملموسًا، ويعود الفضل في ذلك بشكل كبير إلى إنترنت الأشياء الصناعي (IIoT) وشبكات الجيل الخامس الخاصة. وبحلول عام 2029، من المتوقع أن تصل قيمة سوق الثورة الصناعية الرابعة إلى 377.30 مليار دولار أمريكي.

5G: شريك الاتصال الأساسي

تحتاج الآلات والروبوتات وأجهزة الاستشعار والبشر والطائرات المسيرة إلى اتصال سلس في إنترنت الأشياء الصناعي. لم تتمكن الأجيال السابقة من تقنيات الشبكات اللاسلكية من تلبية هذا الطلب الهائل على الاتصال، ولذلك يُعد الجيل الخامس (5G) مُمَكِّنًا رئيسيًا للثورة الصناعية الرابعة. فهو لا يُعزز الاتصال فحسب، بل يُقدم أيضًا عددًا من المزايا التي ستُسهم في تسريع هذه الثورة، بما في ذلك:

سرعات بيانات أسرع ونطاق ترددي أعلى

تتميز تقنية الجيل الخامس (5G) بسرعات نقل بيانات تصل إلى 20 جيجابت في الثانية، أي أسرع بعشرين مرة من الجيل الرابع (4G). وهذا يسمح بنقل كميات هائلة من البيانات بسرعة من الأجهزة والآلات وأجهزة الاستشعار في البيئات الصناعية.

زمن انتقال منخفض للغاية

بفضل زمن انتقال يبلغ ميلي ثانية فقط، تُمكّن تقنية الجيل الخامس (5G) من اتصال أسرع لتقنيات إنترنت الأشياء الصناعي (IIoT). تخيّل فوائد المراقبة الفورية لخطوط الإنتاج والآلات والمعدات.

تحسين الموثوقية والتوافر

لم تكن الأجيال السابقة من الشبكات اللاسلكية تضمن اتصالاً سلساً دائماً. مع ذلك، تدعم تقنية الجيل الخامس اتصالاً مستقراً حتى في البيئات الصناعية النائية.

غطاء 5G اللاسلكي 1.png
الصورة: EE Time Asia

تعزيز قدرات الحوسبة الحافة

يمكن دمج تقنية الجيل الخامس مع الحوسبة الحافة لتسهيل معالجة البيانات والتحليلات بالقرب من المصدر أو عنده، مما يدعم اتخاذ القرارات في الوقت الفعلي لأنظمة إنترنت الأشياء الصناعي.

ربط أجهزة متعددة

يمكن لهذا الجيل الأحدث من التكنولوجيا اللاسلكية دعم ما يصل إلى مليون جهاز إنترنت الأشياء وأجهزة الاستشعار والروبوتات المتصلة في وقت واحد، وهي قدرة حاسمة للتعامل مع التعقيد التقني للصناعة 4.0.

الصناعة 4.0 في الممارسة العملية

وتفتح هذه الفوائد المجمعة العديد من حالات الاستخدام الجديدة، بما في ذلك:

المستودع الذكي

يتيح النطاق الترددي العالي لهذه الشبكة لأنظمة المستودعات دعم الشبكات الموزعة واسعة النطاق مع العديد من الأجهزة والمستشعرات المتصلة لتحسين إدارة المخزون وتحسين العمليات.

بالإضافة إلى ذلك، يتيح زمن الوصول المنخفض للغاية لتقنية الجيل الخامس تتبع المخزون، والتحكم في الآلات، وتشغيل الروبوتات، وغيرها من المهام التي تعتمد على البيانات بشكل مكثف وتتطلب المعالجة والاتصال في الوقت الفعلي.

ونتيجة لذلك، يمكن لمشغلي المستودعات زيادة الإنتاجية، وخفض تكاليف العمالة، وضمان اتصال أكثر موثوقية لمرافق المستودعات.

الصيانة التنبؤية

من فوائد تقنية الجيل الخامس القدرة على التنبؤ بالأعطال ومعالجة مشاكل المعدات استباقيًا قبل أن تؤثر على العمليات. تساعد الصيانة التنبؤية على ضمان سلاسة عمل الآلات وإطالة عمرها الافتراضي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمصنعين مراقبة حالة الآلات باستمرار لضبطها بدقة وضمان امتثالها لمعايير التصنيع.

MarieHattar_Keysight 2.png
الصورة: EE Time Asia

التصنيع المرن

يُساعد الجيل الخامس (5G) على تحسين مرونة عمليات التصنيع. وسيُمكّن تطوير هذه التقنية المصانع من التواصل مع السوق، وهو عامل أساسي يُمكّن المُصنّعين من الاستجابة للطلبات المتغيرة أو مواجهة التحديات اللوجستية الخارجية بفعالية.

تُعدّ القدرة على جمع البيانات وتحليلها واستخدامها آنيًا شرطًا أساسيًا للصناعة 4.0. يُمكّن هذا الذكاء التجاري المصنّعين من إجراء تعديلات آنية لمعالجة قضايا الجودة والكفاءة والسلامة، وتسريع عمليات الإنتاج، وخفض التكاليف.

قضايا القياس

يُعد الجيل الخامس (5G) مفتاحًا لتحقيق إمكانات الصناعة 4.0. ومع ذلك، يجب اختبار هذه القدرات لضمان عملها على النحو المتوقع. تتطلب عملية الاختبار هذه استخدام التوائم الرقمية. تستخدم النماذج الافتراضية لهذه الأنظمة المادية بيانات من أجهزة الاستشعار ومصادر أخرى لإنشاء محاكاة يمكن استخدامها لاختبار كيفية عمل النظام في ظروف مختلفة. يتيح هذا للمصنعين تقييم البنية التحتية لتقنية الجيل الخامس (5G)، والتحقق من حالات الاستخدام، وتحديد أفضل طريقة لدمج الشبكة.

لقد دعمت التوائم الرقمية وتقنية الجيل الخامس تنفيذ الثورة الصناعية 4.0، وعندما يتم تطبيقها على نطاق واسع، فإن تأثير هذه التقنيات سوف يتضاعف عدة مرات.

ستُمكّن تقنية الجيل الخامس (5G) المصانع الذكية، مما يُتيح مفاهيم تصنيع مبتكرة تُحسّن الإنتاجية والكفاءة. ومع تسارع الثورة الصناعية، ستصبح هذه الاستخدامات، وغيرها الكثير، واقعًا ملموسًا، حيث تُعدّ قدرات الجيل الخامس أساسيةً للصناعة 4.0.

(المصدر: EE Time Asia)